[发明专利]一种并联水库群实时防洪风险解析计算方法

说明书

本发明公开了一种并联水库群实时防洪风险解析计算方法，所述方法包括以下步骤：(1)建立不确定性因素的数学表达式，得出不确定性因素的边缘分布函数；(2)基于Copula函数，求解多维不确定性因素的联合概率密度分布函数；(3)建立水库群实时防洪调度风险模型，解析各时刻水库群防洪调度风险；(4)水库群实时防洪调度风险的计算。本发明考虑了不确定性因素之间的相关性对水库群实时防洪调度风险的影响，求得了各时刻水库群实时防洪调度风险的解析计算公式，计算效率高、易于实现，具有较强的通用性。

技术领域

本发明属于水库防洪调度风险评估，具体涉及一种并联水库群实时防洪风险解析计算方法。

背景技术

水库群实时防洪调度是流域防洪减灾的重要技术手段之一，可以通过较小的投入来提高防洪工程的效益。但是现有的水库群实时防洪调度的过程中，存在很多的不确定性因素，包括水库群入库流量过程的不确定、水库群出流过程的不确定、区间洪水预报过程的不确性，这些不确定性因素导致了下游公共防洪点组合流量过程的不确定，给防洪决策带来了一定的影响，并且具有一定的风险。因此，水库群实时防洪调度风险评估具有重要的学术意义与实用价值，其主要目标是对水库群防洪调度过程的不确定性因素及其给水库群防洪调度结果带来的风险进行定性的分析和定量的计算。

目前，现有的水库群实时防洪调度风险评估方法主要存在以下不足：(1)难以获取多维不确定性因素的联合概率密度分布函数；(2)随机模拟的方法计算水库群实时防洪调度风险，计算效率不高、通用性不够，对于不同的系统需要重新建模。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术的不足，本发明提供一种并联水库群实时防洪风险解析计算方法，评估并联水库群实时防洪解析中不确定因素造成的风险问题。

技术方案：一种并联水库群实时防洪风险解析计算方法，包括以下步骤：

(1)建立不确定性因素的数学表达式，求解不确定性因素的边缘分布函数；

(2)基于Copula函数，求解多维不确定性因素的联合概率密度分布函数；

(3)建立水库群实时防洪调度风险模型，解析各时刻水库群防洪调度风险；

(4)水库群实时防洪调度风险的计算。

进一步的，步骤(1)中所述不确定性因素包含水库群入库流量、水库群出库流量和区间洪水预报的不确定性。

进一步的，所述步骤(2)包括如下步骤：

(2.1)定义H(q₁(t),q₂(t),q₃(t))为水库1的出流随机过程、水库2出流随机过程、和区间洪水出流随机过程的联合概率分布函数，计算公式如下：

H(q₁(t),q₂(t),q₃(t))＝C(F(q₁(t)),F(q₂(t)),F(q₃(t))) (1)

式中，q₁(t)为t时刻水库1的出库流量随机过程；q₂(t)为t时刻水库2的出库流量随机过程；q₃(t)为t时刻下游防洪控制断面的区间洪水随机过程；F(q₁(t))、F(q₂(t))、F(q₃(t))分别为不确定性因素-水库1的出流随机过程q₁(t)、水库2出流随机过程q₂(t)、和区间洪水随机过程q₃(t)的边缘分布函数；C为Copula函数；